С момента обнаружения почти 70 лет назад палеонтологи спорят о происхождении загадочного "монстра Талли". Шестидюймовое существо со стебельчатым глазом жило более 300 миллионов лет назад в морях современного штата Иллинойс. Его уникальная анатомия долгое время не давала покоя исследователям, поскольку его трудно отнести к позвоночным или беспозвоночным - один из первых шагов классификации.
Позвоночные - это животные с позвоночником, включая млекопитающих, птиц, рептилий, амфибий и рыб. Беспозвоночные - это животные без позвоночника, включая насекомых, арахнидов, ракообразных, моллюсков, аннелид и других. Монстр Талли, или Tullimonstrum gregarium, был мягкотелым морским животным, поэтому его окаменелые останки не имеют четких признаков позвоночника. В 2016 году исследователи заявили, что идентифицировали бледную структуру, похожую на кишку, как нотохорд, примитивный позвоночник, что указывает на родство с позвоночными.
Теперь исследователи из Токийского университета считают, что они разгадали загадку родословной Tullimonstrum gregarium, обнаружив характеристики, указывающие на принадлежность к беспозвоночным. Их выводы были опубликованы в журнале Palaeontology 17 апреля 2023 года.
В 1955 году коллекционер-любитель Фрэнсис Талли нашел первые окаменелости в формации Мазон-Крик в штате Иллинойс, известной своими сокровищами каменноугольного периода. Затем он отнес неопознанного "монстра" в Полевой музей естественной истории, где он привел палеонтологов в замешательство и открыл дебаты, которые продолжались десятилетиями. Впервые он был описан в статье в 1966 году, а в 1989 году стал ископаемым штата Иллинойс.
До сих пор исследователи не могут определить, был ли ископаемый позвоночным или беспозвоночным, что является одной из первых основ таксономической идентификации. Беспозвоночные появились первыми в виде мягкотелых организмов, таких как губки, медузы и черви, более 600 миллионов лет назад. Позвоночные развились позже, во время Кембрийского взрыва около 540 миллионов лет назад. Обе стороны спора имеют доказательства в свою поддержку, и это все еще открытая дискуссия. Если окажется, что монстр Талли является позвоночным, то он заполнит пробел в эволюционной истории, соединив бесчелюстных рыб (таких как миноги и миксины) с челюстными рыбами.
Последние данные свидетельствуют об обратном. Исследователи из Токийского университета проанализировали 3D-изображения 153 окаменелостей монстра Талли из ручья Мазон. Они обнаружили структуры, указывающие на то, что он является беспозвоночным хордатом, подобно ланцетнику - небольшому морскому беспозвоночному, похожему на угря, который эволюционировал 500 миллионов лет назад. Монстр Талли также может быть радикально измененным протостомом - кладом животных, включающим насекомых и ракообразных, которые впервые появились около 540 миллионов лет назад вместе с позвоночными во время кембрийского взрыва.
"Наиболее важным моментом является то, что у монстра Талли в области головы имелась сегментация, простирающаяся от тела. Эта особенность не известна ни у одного позвоночного, что позволяет предположить родство с беспозвоночными", - сказал в пресс-релизе Томоюки Миками, докторант Высшей научной школы Токийского университета на момент проведения исследования, а в настоящее время научный сотрудник Национального музея природы и науки.
Исследователи обнаружили структуры, соответствующие беспозвоночным, такие как сегментация тела, вертикальные хвостовые плавники и форма головы. Они также проанализировали части тела, которые считались сходными с позвоночными, такие как трехлопастной мозг, текториальный хрящ (поддерживающий глаза и зрительные нервы) и плавниковые лучи. Они обнаружили, что эти структуры, хотя и похожи, но не сравнимы с позвоночными.
Используя методы трехмерной визуализации, авторы подробно описали морфологию хобота монстра Талли и его стилеты - тонкие, иглоподобные структуры, выполняющие функцию зубов. Согласно результатам исследования, эти структуры не соответствуют кератиновым зубам, обнаруженным у миног и миксин - двух позвоночных животных, считающихся дальними родственниками.
В одном из самых ранних исследований уникального животного, опубликованном в 1969 году, ученые заявили, что "наше представление о разнообразии органического мира основано на небольшой выборке, состоящей почти полностью из животных с сохранившимися твердыми частями". У монстра Талли, однако, таких частей немного - в отличие от медуз и червей, которые не имеют твердых скелетных структур и при окаменении оставляют лишь отпечатки в осадочных породах. Изучение тех немногочисленных свидетельств о древних мягкотелых существах имеет решающее значение для реконструкции истории жизни, поскольку значительное число земных существ вымерло, не оставив после себя никаких окаменелостей.
"Необходимо проводить все новые и новые исследования, чтобы извлечь из окаменелостей Mazon Creek важные подсказки для понимания эволюционной истории жизни", - сказал Миками.